Преземете од Depositfiles
3.2.2 Ширење на електромагнетни бранови
Меѓу електромагнетните полиња генерално, генерирани од електрични полнежи и нивното движење, вообичаено е да се означува самото зрачење како дел од наизменичните електромагнетни полиња што е способно да се шири најдалеку од своите извори - подвижни полнежи, кои најбавно се распаѓаат со растојанието. Ова зрачење се нарекува електромагнетни бранови.
Електромагнетните бранови се способни да се шират во речиси сите средини. Во вакуум (простор без материја и тела кои апсорбираат или емитуваат електромагнетни бранови), електромагнетните бранови се шират без придушување на произволно големи растојанија, но во некои случаи се шират доста добро во просторот исполнет со материја (малку го менуваат нивното однесување).
За мерење на растојанија, се користат електромагнетни бранови од скоро сите опсези наведени во табелата. 3.1, освен ултравиолетовото зрачење во оптичкиот опсег, кратки радио бранови и јонизирачко зрачење.
При мерење на растојанија со помош на електромагнетни бранови, и опсегот и точноста се под силно влијание од условите на ширење. Ова се подразбира како цел комплекс на фактори: својствата на самите бранови, природата на основната површина, времето од денот, метеоролошките услови на атмосферата итн.
Светлинските бранови и VHF брановите се шират речиси во права линија.
Дифракција Сантиметарските бранови што се користат во пронаоѓачите на радио опсег и VHF системите се толку мали што не доведуваат до свиткување околу површината на Земјата. Таквото свиткување во мала мера постои само поради рефракција .
(Дифракција - ова е феноменот на отстапување од законите на геометриската оптика при ширење на бранот. Особено, ова е отстапување од исправноста на ширењето на светлосниот зрак. Рефракција или рефракција Дали е промена во насоката на ширење на електромагнетното зрачење што се јавува на интерфејсот помеѓу два медиума транспарентни за овие бранови или во најголемиот дел од медиум со постојано променливи својства).
Максималниот опсег на VHF системи е ограничен со границите линија на погледот
... Границите на видното поле на физичката површина на Земјата зависат од висината на антените и теренот. Ако ја земеме предвид само заобленоста на сферичната Земја (без релјеф) и занемарувањето на прекршувањето, тогаш ограничувачкото растојание на видното поле помеѓу две точки се определува со висините на точките. 
и 
на следниот начин:
каде што се изразува во километри, а височините во метри.
Земајќи ја предвид рефрактивната кривина на траекторијата (со нормална рефракција), коефициентот 3,57 во равенката (3,29) се заменува со 4,12 за радио бранови, а со 3,83 за оптички бранови, т.е. прекршувањето го зголемува растојанието на видното поле за околу 15% за радио брановите и за 7% за оптичките бранови.
Ако, на пример, антените на далечина и рефлектор се монтираат на обичен дрвен статив, т.е. 
, тогаш растојанието на видното поле пресметано со формулата (3.29) ќе биде 
... Ако антените се подигнат до височина 
, тогаш растојанието од линијата на видот ќе биде 
.
За оптички бранови, покрај директната линија на видот, присуството на оптичка видливост (транспарентност) .
Ширењето на долги и средни радио бранови има специфични карактеристики. Најзначајна карактеристика е одразот од горните, високо јонизирани слоеви на атмосферата, лоцирани на височини од повеќе од 60 km.
Ова води до фактот дека не само директен бран што се шири по површината на Земјата (површински бран), туку и бран што се рефлектира од јоносферата, таканаречениот вселенски бран (сл. 3.11), може да стигне до точката на примање. Во областа каде што се спојуваат површинските и просторните бранови се јавуваат нивни пречки, поради што површинскиот бран што го пренесува корисниот сигнал добива нарушувања во амплитудата и фазата, а ако опремата за прием е во таква област, тогаш мерењата може да бидат многу тешки. а често и невозможно.
Просторниот бран што се рефлектира од јоносферата може да се шири на многу поголеми растојанија од површинскиот бран, за што формата на Земјата со нејзиниот релјеф создава пречки. Поради дифракција, овие пречки можат да бидат свиткани наоколу од површинскиот бран, а опсегот на неговото ширење зависи од апсорбирачките својства на површината на земјата. За небесниот бран, тој исто така делумно се апсорбира од јоносферата и површината на земјата со повеќекратни рефлексии од јоносферските слоеви. Апсорпцијата од површината на земјата зависи од брановата должина, поларизацијата и електричните карактеристики на специфичната основна површина.
Својството на далечно ширење на небесниот бран со повеќекратни рефлексии од јоносферата успешно се користи во радио комуникацијата, емитувањето и радио навигацијата на долги растојанија. но за радио геодетски цели употреба на небесен бран невозможно, бидејќи геометријата на нејзиниот премин не е предмет на строго сметководство. Затоа за за точни мерења, треба да се користи само површинскиот бран .
Врз основа на горенаведеното, за целите на геодетските мерења, погодни се само бранови од оптичкиот и VHF опсегот .
Геодетските далечини од опсегот на оптичката бранова должина се користат главно за мерење на растојанија до 10 km.
Геодетските радио пронаоѓачи на опсег се користат за мерење на растојанија од редот на неколку десетици километри.
Меѓутоа, во моментов, речиси сите производители на геодетски пронаоѓачи на досег престанаа да произведуваат пронаоѓачи на радио досег и ги насочија своите напори на оптички пронаоѓачи на опсег или електронски станици за дострел, чиј составен дел е пронаоѓачот на опсег. Оваа ситуација се објаснува со фактот дека во практиката на геодетска работа, технологиите обезбедени од глобалните сателитски навигациски системи станаа широко распространети, благодарение на што стана можно точно да се одредат координатите на точките на површината на земјата. Но, токму за оваа задача беа дизајнирани радиофајлерите. Растојанието помеѓу точките измерени со помош на пронаоѓачи на радио опсег потоа се користеше за пресметување на координатите на точката што треба да се одреди. Употребата на GNSS приемници овозможува да се исклучи средната операција на мерење на растојанието помеѓу точките и веднаш да се добијат координатите на точката што се одредува.
Електромагнетните бранови се ширење на електромагнетните полиња во просторот и времето.
Како што е наведено погоре, постоењето на електромагнетни бранови теоретски го предвидел големиот англиски физичар Џ. Максвел во 1864 година. Тој ги анализирал сите закони на електродинамиката познати до тоа време и се обидел да ги примени на временските различни електрични и магнетни полиња. Тој го воведе концептот на вителско електрично поле во физиката и предложи ново толкување на законот за електромагнетна индукција откриен од Фарадеј во 1831 година: секоја промена во магнетното поле генерира вителско електрично поле во околниот простор, чии линии на сила се затворени.
Тој постави хипотеза за постоењето на обратен процес: електричното поле кое варира во времето генерира магнетно поле во околниот простор. Максвел беше првиот што ја опиша динамиката на новата форма на материјата - електромагнетното поле, и изведе систем на равенки (Максвелови равенки), поврзувајќи ги карактеристиките на електромагнетното поле со неговите извори - електрични полнежи и струи. Во електромагнетниот бран се случуваат меѓусебни трансформации на електричното и магнетното поле. Сл. 2 а, б ја илустрираат меѓусебната трансформација на електричните и магнетните полиња.
Слика 2 - Заемна трансформација на електричното и магнетното поле: а) Законот за електромагнетна индукција во Максвеловото толкување; б) Максвелова хипотеза. Променливото електрично поле генерира магнетно поле
Поделбата на електромагнетното поле на електрично и магнетно зависи од изборот на референтната рамка. Навистина, околу полнежите што се наоѓаат во една референтна рамка, има само електрично поле; сепак, истите полнежи ќе се движат во однос на друга референтна рамка и ќе генерираат во оваа референтна рамка, покрај електричното, и магнетно поле. Така, теоријата на Максвел ги поврзала електричните и магнетните феномени.
Ако возбудите наизменично електрично или магнетно поле со помош на осцилирачки полнежи, тогаш во околниот простор се појавува низа на меѓусебни трансформации на електрични и магнетни полиња, кои се шират од точка до точка. И двете полиња се вител, а векторите и се наоѓаат во меѓусебно нормални рамнини. Процесот на ширење на електромагнетно поле е шематски прикажан на Сл. 3. Овој процес, кој е периодичен во времето и просторот, е електромагнетен бран.
Слика 3 - Процесот на ширење на електромагнетно поле
Оваа хипотеза беше само теоретска претпоставка која немаше експериментална потврда, меѓутоа, на нејзина основа, Максвел можеше да запише конзистентен систем на равенки што ги опишуваат меѓусебните трансформации на електричните и магнетните полиња, т.е. системот на равенки на електромагнетниот Поле.
Значи, од теоријата на Максвел произлегуваат голем број важни заклучоци - основните својства на електромагнетните бранови.
Има електромагнетни бранови, т.е. електромагнетно поле кое се шири во просторот и времето.
Во природата, електричните и магнетните феномени делуваат како две страни на еден процес.
Електромагнетните бранови се емитуваат од осцилирачки полнежи. Присуството на забрзување е главен услов за емисија на електромагнетни бранови, т.е.
- - секоја промена на магнетното поле создава вителско електрично поле во околниот простор (сл. 2а).
- - секоја промена на електричното поле возбудува вителско магнетно поле во околниот простор, чиишто индукциски линии се наоѓаат во рамнина нормална на линиите на интензитетот на наизменичното електрично поле и ги покриваат (сл. 2б).
Индукциските линии на магнетното поле што се појавува формираат „десна завртка“ со векторот. Електромагнетните бранови се попречни - вектори и се нормални еден на друг и лежат во рамнина нормална на насоката на ширење на бранот (сл. 4).
Слика 4 - Попречни електромагнетни бранови
Периодични промени во електричното поле (вектор на јачина Е) генерираат променливо магнетно поле (индукција вектор Б), што пак генерира променливо електрично поле. Осцилациите на векторите E и B се случуваат во меѓусебно нормални рамнини и нормално на линијата на ширење на бранот (вектор на брзина) и се совпаѓаат во фаза во која било точка. Линиите на сила на електричното и магнетното поле во електромагнетниот бран се затворени. Таквите полиња се нарекуваат вител.
Електромагнетните бранови се шират во материјата со конечна брзина и тоа уште еднаш ја потврди валидноста на теоријата за дејство на краток домет.
Заклучокот на Максвел за конечната брзина на ширење на електромагнетните бранови бил во спротивност со теоријата за дејство на долг дострел усвоена во тоа време, во која брзината на ширење на електричните и магнетните полиња се претпоставувала дека е бесконечно голема. Затоа, теоријата на Максвел се нарекува теорија на дејство со краток дострел.
Таквите бранови можат да се шират не само во гасови, течности и цврсти материи, туку и во вакуум.
Брзината на електромагнетните бранови во вакуум c = 300000 km/s. Брзината на ширење на електромагнетните бранови во вакуум е една од основните физички константи.
Распространувањето на електромагнетниот бран во диелектрик е континуирана апсорпција и повторна емисија на електромагнетна енергија од електрони и јони на супстанцијата, кои вршат принудни осцилации во наизменичното електрично поле на бранот. Во овој случај, брзината на бранот се намалува во диелектрикот.
Електромагнетните бранови носат енергија. Кога брановите се шират, се јавува проток на електромагнетна енергија. Ако ја изберете областа S (слика 4), ориентирана нормално на насоката на ширење на бранот, тогаш за кратко време Дt енергијата ДWem ќе тече низ областа, еднаква на
ДWem = (wэ + wм) хSDt.
При премин од еден медиум во друг, брановата фреквенција не се менува.
Електромагнетните бранови можат да се апсорбираат од материјата. Ова се должи на резонантната апсорпција на енергија од наелектризираните честички на материјата. Ако природната фреквенција на осцилациите на диелектричните честички значително се разликува од фреквенцијата на електромагнетниот бран, апсорпцијата се јавува слабо, а медиумот станува транспарентен за електромагнетниот бран.
Доаѓајќи до интерфејсот помеѓу два медиума, дел од бранот се рефлектира, а дел преминува во друг медиум, прекршувајќи. Ако вториот медиум е метал, тогаш бранот што поминал во вториот медиум брзо се распаѓа, а најголемиот дел од енергијата (особено за нискофреквентните осцилации) се рефлектира во првата средина (металите се непроѕирни за електромагнетни бранови).
Пропагирање во медиум, електромагнетните бранови, како и сите други бранови, може да доживеат рефракција и рефлексија на интерфејсот помеѓу медиумот, дисперзија, апсорпција, пречки; при размножување во нехомогени подлоги се забележува дифракција на брановите, расејување на бранови и други појави.
Од теоријата на Максвел произлегува дека електромагнетните бранови треба да вршат притисок врз апсорбирачко или рефлектирачко тело. Притисокот на електромагнетното зрачење се објаснува со фактот дека под дејство на електричното поле на бранот, во супстанцијата се јавуваат слаби струи, односно наредено движење на наелектризираните честички. На овие струи дејствува амперовата сила од страната на магнетното поле на бранот, насочена во дебелината на супстанцијата. Оваа сила го создава добиениот притисок. Обично притисокот на електромагнетното зрачење е занемарлив. Така, на пример, притисокот на сончевото зрачење што доаѓа на Земјата на апсолутно апсорбирачка површина е околу 5 μPa.
Првите експерименти за одредување на притисокот на зрачењето на рефлектирачките и апсорбирачките тела, кои го потврдија заклучокот на теоријата на Максвел, беа спроведени од извонредниот физичар на Московскиот универзитет П.Н. Лебедев во 1900. Откривањето на толку мал ефект бараше од него извонредна генијалност и вештина во поставувањето и спроведувањето на експеримент. Во 1900 година тој можеше да го измери светлосниот притисок на цврстите материи, а во 1910 година - на гасовите. Главниот дел од П.И. За да се измери притисокот на светлината, Лебедев беше составен од светлосни дискови со дијаметар од 5 mm, кои беа обесени со еластична нишка (сл. 5) во евакуираниот сад.
Слика 5 - Експеримент P.I. Лебедева
Дисковите беа направени од различни метали и можеа да се заменат за време на експериментите. Светлината од силен електричен лак беше насочена кон дисковите. Како резултат на изложување на светлина на дисковите, филаментот се извитка и дисковите се отклонија. Резултатите од експериментите на П.И. Лебедев беа целосно доследни на електромагнетната теорија на Максвел и беа од големо значење за нејзиното одобрување.
Постоењето на притисокот на електромагнетните бранови ни овозможува да заклучиме дека механичкиот импулс е својствен на електромагнетното поле.Овој однос помеѓу масата и енергијата на електромагнетното поле во единица волумен е универзален закон на природата. Според специјалната теорија на релативноста, тоа е точно за сите тела, без оглед на нивната природа и внатрешна структура.
Бидејќи притисокот на светлосниот бран е многу мал, тој не игра значајна улога во појавите со кои се среќаваме во секојдневниот живот. Но, во вселената и микроскопските системи со спротивни размери, улогата на овој ефект нагло се зголемува. Така, гравитациското привлекување на надворешните слоеви на материјата на секоја ѕвезда кон центарот е избалансирано со сила, во која значаен придонес има притисокот на светлината што доаѓа од длабочините на ѕвездата кон надвор. Во микрокосмосот, притисокот на светлината се манифестира, на пример, во феноменот на светлосниот повраток на атомот. Тоа го доживува возбуден атом кога емитира светлина.
Лесниот притисок игра значајна улога во астрофизичките феномени, особено во формирањето на опашките на кометите, ѕвездите итн. Притисокот на светлината достигнува значајна вредност во точките на фокусирање на зрачењето на моќните квантни генератори на светлина (ласери). Така, притисокот на фокусираното ласерско зрачење на површината на тенка метална плоча може да доведе до негово распаѓање, односно до појава на дупка во плочата. Така, електромагнетното поле ги има сите карактеристики на материјалните тела - енергија, конечна брзина на ширење, импулс, маса. Ова сугерира дека електромагнетното поле е една од формите на постоење на материјата.
Откривањето на електромагнетни бранови е извонреден пример за интеракцијата на експериментот и теоријата. Покажува како физиката комбинира навидум апсолутно различни својства - електрична енергија и магнетизам - откривајќи во нив различни аспекти на истиот физички феномен - електромагнетна интеракција. Денес тоа е една од четирите познати фундаментални физички интеракции, кои исто така вклучуваат силни и слаби нуклеарни интеракции и гравитација. Веќе е конструирана теоријата за електрослаба интеракција, која, од унифицирана гледна точка, ги опишува електромагнетните и слабите нуклеарни сили. Постои и следнава обединувачка теорија - квантна хромодинамика - која ги покрива електрослабите и силните интеракции, но нејзината точност е нешто помала. Опишете ситефундаменталните интеракции од обединета позиција сè уште не се успешни, иако интензивно истражување се спроведува во оваа насока во рамките на областите на физиката како што се теоријата на струни и квантната гравитација.
Електромагнетните бранови беа теоретски предвидени од големиот англиски физичар Џејмс Кларк Максвел (веројатно за прв пат во 1862 година во делото „За физичките линии на силата“, иако деталниот опис на теоријата беше објавен во 1867 година). Тој вредно и со голема почит се обидуваше да ги преведе на ригорозен математички јазик малку наивните слики на Мајкл Фарадеј кои ги опишуваат електричните и магнетните феномени, како и резултатите од другите научници. Откако ги наредил сите електрични и магнетни појави на ист начин, Максвел открил голем број противречности и недостаток на симетрија. Според законот на Фарадеј, наизменични магнетни полиња создаваат електрични полиња. Но, не беше познато дали наизменичните електрични полиња се магнетни. Максвел успеа да се ослободи од противречноста и да ја врати симетријата на електричното и магнетното поле со воведување на дополнителен поим во равенките, кој ја опишува појавата на магнетно поле при промена на електричното поле. Во тоа време, благодарение на експериментите на Оерстед, веќе беше познато дека директната струја создава постојано магнетно поле околу проводникот. Новиот термин опишува различен извор на магнетното поле, но може да се замисли како имагинарна електрична струја, која Максвел ја нарече пристрасна струја, за да се разликува од вообичаената струја во проводниците и електролитите - спроводната струја. Како резултат на тоа, се покажа дека наизменичните магнетни полиња генерираат електрични полиња, а наизменичните електрични - магнетни. И тогаш Максвел сфатил дека во таков сноп, осцилирачките електрични и магнетни полиња можат да се одвојат од спроводниците што ги генерираат и да се движат низ вакуумот со одредена, но многу голема брзина. Тој ја пресмета оваа брзина и се покажа дека е околу триста илјади километри во секунда.
Шокиран од овој резултат, Максвел му пишува на Вилијам Томсон (лорд Келвин, кој, особено, ја воведе апсолутната температурна скала): „Брзината на осцилации на попречните бранови во нашата хипотетичка средина, пресметана од електромагнетните експерименти на Колрош и Вебер, па точно се совпаѓа со брзината на светлината пресметана од оптичките експерименти на Физо што тешко можеме да го одбиеме заклучокот дека светлината се состои од попречни вибрации на истиот медиум што предизвикува електрични и магнетни појави“. И понатаму во писмото: „Ги добив моите равенки, живеејќи во провинции и не знаејќи за близината на брзината на ширење на магнетните ефекти што ја најдов до брзината на светлината, па мислам дека ги имам сите причини да размислам за магнетни и прозрачни медиуми како една иста средина...“
Равенките на Максвел одат многу подалеку од опсегот на училишниот курс по физика, но тие се толку убави и лаконски што треба да бидат поставени на видно место во канцеларијата за физика, бидејќи повеќето феномени на природата кои се значајни за човекот можат да се опишат со само неколку линии од овие равенки. Така се компресираат информациите кога се комбинираат претходно различни факти. Еве еден од типовите на Максвеловите равенки во диференцијалното претставување. Восхитувајте се.
Би сакал да нагласам дека од пресметките на Максвел е добиена обесхрабрувачка последица: осцилациите на електричното и магнетното поле се попречни (што тој самиот секогаш го нагласувал). И попречните вибрации се шират само во цврсти материи, но не и во течности и гасови. Дотогаш, веродостојно беше измерено дека брзината на попречните вибрации во цврстите тела (едноставно брзината на звукот) колку е поголема, грубо кажано, толку е потежок медиумот (колку е поголем модулот на Јанг и толку е помала густината) и може да достигне неколку километри во секунда. Брзината на попречниот електромагнетен бран беше речиси сто илјади пати поголема од брзината на звукот во цврстите материи. И треба да се забележи дека карактеристиката на ригидност е вклучена во равенката на брзината на звукот во цврсто тело во коренот. Се покажа дека медиумот низ кој патуваат електромагнетните бранови (и светлината) има чудовишни еластични карактеристики. Се појави исклучително тешко прашање: „Како другите тела се движат низ толку цврст медиум и не го чувствуваат тоа? Хипотетичкиот медиум беше наречен етер, припишувајќи му истовремено чудни и, општо земено, меѓусебно исклучиви својства - огромна еластичност и извонредна леснотија.
Работата на Максвел предизвика шок кај современите научници. Самиот Фарадеј со изненадување напиша: „На почетокот дури се исплашив кога видов дека се применува таква математичка сила на прашањето, но потоа се изненадив кога видов дека прашањето толку добро се справува со тоа“. И покрај фактот што ставовите на Максвел ги поништија сите идеи за ширењето на смолкнувачките бранови и брановите општо познати во тоа време, разумните научници разбраа дека совпаѓањето на брзината на светлината и електромагнетните бранови е фундаментален резултат, што вели дека е тука дека физиката ќе има голем пробив.
За жал, Максвел умрел рано и не доживеал да види сигурна експериментална потврда на неговите пресметки. Меѓународното научно мислење се променило како резултат на експериментите на Хајнрих Херц, кој 20 години подоцна (1886–89) го покажал создавањето и примањето на електромагнетни бранови во серија експерименти. Херц не само што го доби точниот резултат во тишината на лабораторијата, туку страсно и бескомпромисно ги бранеше ставовите на Максвел. Покрај тоа, тој не се ограничи само на експериментален доказ за постоењето на електромагнетни бранови, туку ги истражуваше и нивните основни својства (рефлексија од огледала, прекршување во призмите, дифракција, интерференција итн.), покажувајќи го целосниот идентитет на електромагнетните бранови со светлината.
Интересно е што седум години пред Херц, во 1879 година, англискиот физичар Дејвид Едвард Хјуз (Хјуз - ДЕ Хјуз) исто така им го покажал на други истакнати научници (меѓу нив бил и брилијантниот физичар и математичар Георг-Габриел Стоукс) ефектот од ширењето. на електромагнетни бранови во воздухот. Како резултат на дискусиите, научниците дошле до заклучок дека го гледаат феноменот на електромагнетната индукција на Фарадеј. Хјуз бил вознемирен, не си верувал и ги објавил резултатите дури во 1899 година, кога теоријата на Максвел-Херц стана општо прифатена. Овој пример вели дека во науката, упорното ширење и промовирање на добиените резултати често не е помалку важно од самиот научен резултат.
Хајнрих Херц ги сумираше резултатите од своите експерименти: „Опишаните експерименти, како што барем мене ми се чини, ги елиминираат сомнежите за идентитетот на светлината, топлинското зрачење и електродинамичкото движење на брановите“.
Поглавје 1
ОСНОВНИ ПАРАМЕТРИ НА ЕЛЕКТРОМАГНЕТНИТЕ БРАНОВИ
Лесно е да се замисли што е електромагнетен бран во следниот пример. Ако фрлите камче на површината на водата, тогаш на површината се формираат бранови кои се разминуваат во кругови. Тие се движат од изворот на нивното потекло (нарушување) со одредена брзина на размножување. За електромагнетни бранови, нарушувања се електрични и магнетни полиња кои се движат во вселената. Временски променливо електромагнетно поле нужно предизвикува појава на наизменично магнетно поле и обратно. Овие полиња се меѓусебно поврзани.
Главниот извор на спектарот на електромагнетни бранови е ѕвездата Сонце. Дел од спектарот на електромагнетни бранови е видлив за човечкото око. Овој спектар се наоѓа во рамките на 380 ... 780 nm (сл. 1.1). Во видливиот спектар, окото ја перцепира светлината на различни начини. Електромагнетните вибрации со различни бранови должини создаваат сензација на светлина со различни бои.
Дел од спектарот на електромагнетни бранови се користи за радио-телевизиски виси и комуникациски цели. Изворот на електромагнетните бранови е жица (антена) во која осцилираат електричните полнежи. Процесот на формирање на полиња, кој започна во близина на жицата, постепено, точка по точка, го доловува целиот простор. Колку е поголема фреквенцијата на наизменичната струја што минува низ жицата и генерира електрично или магнетно поле, толку поинтензивни се радио брановите со дадена должина што ги создава жицата.
Електромагнетните бранови ги имаат следните главни карактеристики.
1. Бранова должина lв, е најкраткото растојание помеѓу две точки во просторот, на кое фазата на хармоничниот електромагнетен бран се менува за 360 °. Фаза е состојба (фаза) на периодичен процес (сл. 1.2).
Во копненото телевизиско виси, се користат метарски (MB) и дециметарски бранови (UHF), во сателитски - сантиметарски бранови (CM). Како што се пополнува опсегот на фреквенција на CM, опсегот на милиметарски бранови (Ka-band) ќе се совлада.
2. Период на осцилација на бранови Т-времето во кое се случува една целосна промена на јачината на полето, односно времето во кое точка на радио бран, која има одредена фиксна фаза, поминува низ патека еднаква на брановата должина lw.
3. Фреквенцијата на осцилациите на електромагнетното поле Ф(бројот на осцилации на полето во секунда) се одредува со формулата
Мерната единица за фреквенција е херци (Hz), фреквенција на која се јавува едно осцилирање во секунда. Во сателитското емитување, треба да се справиме со многу високи фреквенции на електромагнетни бранови, измерени во гигахерци.
За сателитско директно телевизиско емитување (STTV) на линијата Cosmos - Earth, се користат нискиот опсег на C-бендот и дел од опсегот Ku (10,7 ... 12,75 GGi). Горниот дел од овие опсези се користи за пренос на информации преку линијата Земја-Вселена (Табела 1.1).
4. Брзина на ширење на бранотСО - брзината на секвенцијално ширење на бран од извор на енергија (антена).
Брзината на ширење на радио брановите во слободен простор (вакуум) е константна и еднаква на брзината на светлината C = 300.000 km/s. И покрај таквата голема брзина, електромагнетен бран долж линијата Земја - Вселена - Земја се пробива за 0,24 секунди. На терен, радио и телевизиски преноси може да се примаат речиси веднаш насекаде. Кога се шири во реален простор, на пример, во воздух, брзината на радио бранот зависи од својствата на медиумот, обично е помала СОспоред вредноста на индексот на прекршување на медиумот.
Фреквенцијата на електромагнетните бранови F, брзината на нивното ширење C и брановата должина l се поврзани со релацијата
lv = C / F, и бидејќи F = 1 / Т,тогаш lv = C * T.
Заменувајќи ја вредноста на брзината С = 300.000 km / s во последната формула, добиваме
lv (m) = 3 * 10 ^ 8 / F (m / s * 1 / Hz)
За големи вредности на фреквенции, брановата должина на електромагнетните вибрации може да се одреди со формулата lw (m) = 300 / F (MHz) Знаејќи ја брановата должина на електромагнетните вибрации, фреквенцијата се одредува со формулата F (MHz) = 300 / lw (m)
5. Поларизација на радио бранови.Електричните и магнетните компоненти на електромагнетното поле соодветно се карактеризираат со вектори Е и Х,кои ја покажуваат вредноста на јачините на полето и нивната насока. Поларизацијата е ориентацијата на векторот на електричното поле Ебранови во однос на површината на земјата (сл. 1.2).
Типот на поларизација на радио брановите се одредува според ориентацијата (позицијата) на предавателната антена во однос на површината на земјата. И копнената и сателитската телевизија користат линеарна поларизација, т.е. хоризонтална Хи вертикална V (сл. 1.3).
Радио брановите со хоризонтален вектор на електрично поле се нарекуваат хоризонтално поларизирани, а со вертикални - вертикално поларизирани. Рамнината на поларизација за последните бранови е вертикална, а векторот Х(види Сл. 1.2) е во хоризонталната рамнина.
Ако предавателната антена е поставена хоризонтално над површината на земјата, тогаш линиите на електричното поле на полето исто така ќе бидат лоцирани хоризонтално. Во овој случај, полето ќе предизвика најголема електромоторна сила (EMF) во пожарот
Сл 1.4. Кружна поларизација на радио бранови:
LZ-лево; RZ-право
папочна приемна антена. Затоа, за Хполаризација на радио бранови, приемната антена мора да биде ориентирана хоризонтално. Во овој случај, теоретски нема да има прием на радио бранови на вертикално лоцирана антена, бидејќи EMF индуцирана во антената е нула. И обратно, со вертикалната положба на предавателната антена, приемната антена исто така мора да биде поставена вертикално, што ќе овозможи да се добие највисокиот EMF во неа.
Во телевизиското емитување од вештачки земјишни сателити (AES), покрај линеарните поларизации, широко се користи и кружната поларизација. Доволно чудно, ова се должи на затегнатоста на воздухот, бидејќи има голем број комуникациски сателити и сателити на директно (директно) телевизиско емитување во орбитите.
Често во табелите со параметри на сателитот тие даваат кратенка за типот на кружна поларизација - Л и Р.Кружната поларизација на радио брановите се создава, на пример, со конусна спирала на доводот на предавателната антена. Во зависност од насоката на намотување на спиралата, кружната поларизација се покажува лево или десно (сл. 1.4).
Соодветно, мора да се инсталира поларизатор во доводот на терестријалната сателитска телевизиска антена, кој реагира на кружната поларизација на радио брановите емитирани од предавателната антена на сателитот.
Да ги разгледаме прашањата за модулација на високофреквентни осцилации и нивниот спектар при пренос од сателитот. Препорачливо е да се направи ова во споредба со копнените радиодифузни системи.
Раздвојувањето помеѓу фреквенциите на сликата и носачот на звук е 6,5 MHz, остатокот од долниот страничен опсег (лево од носачот на слика) е 1,25 MHz, а ширината на звучниот канал е 0,5 MHz.
(сл. 1.5). Земајќи го ова предвид, вкупната ширина на телевизискиот канал е земена на 8,0 MHz (според D и K стандардите усвоени во земјите на ЗНД).
Телевизиската станица што предава има два предаватели. Еден од нив пренесува електрични сигнали за слика, а другиот пренесува звук, соодветно, на различни фреквенции на носители. Промената на некој параметар на високофреквентното осцилирање на носачот (моќ, фреквенција, фаза и сл.) под влијание на нискофреквентни осцилации се нарекува модулација. Се користат два главни типа на модулација: амплитуда (AM) и фреквенција (FM). На телевизија, сигналите за слика се пренесуваат од AM, а звучните сигнали се пренесуваат од FM. По модулацијата, електричните вибрации се засилуваат со моќност, потоа влегуваат во предавателната антена и ја зрачат во просторот (етер) во форма на радио бранови.
8 терестријално телевизиско емитување, поради повеќе причини, невозможно е да се примени FM за пренос на сигнали за слика. Има многу повеќе воздушен простор на СМ, а таква можност постои. Како резултат на тоа, сателитски канал (транспондер) зафаќа фреквентен опсег од 27 MHz.
Придобивки од фреквентната модулација на сигналот на подносачот:
помала чувствителност на пречки и шум во споредба со AM, ниска чувствителност на нелинеарност на динамичките карактеристики на каналите за пренос на сигналот, како и стабилност на преносот на долги растојанија. Овие карактеристики се објаснуваат со постојаноста на нивото на сигналот во преносните канали, можноста за корекција на фреквенцијата на предисторијата, што поволно влијае на односот сигнал-шум, поради што FM може значително да ја намали моќноста на предавателот при пренесување информации на исто растојание. На пример, копнените системи за радиодифузија користат предаватели 5 пати помоќни за пренос на сигнали за слика до истата телевизиска станица отколку за пренос на аудио сигнали.
Електромагнетното зрачење постои точно додека живее нашиот Универзум. Тој одигра клучна улога во еволуцијата на животот на Земјата. Всушност, ова е пертурбација на состојбата на електромагнетното поле што се шири во вселената.
Карактеристики на електромагнетното зрачење
Секој електромагнетен бран е опишан со користење на три карактеристики.
1. Фреквенција.
2. Поларизација.
ПоларизацијаЕ еден од главните бранови атрибути. Ја опишува попречната анизотропија на електромагнетните бранови. Се смета дека зрачењето е поларизирано кога сите бранови осцилации се случуваат во една рамнина.
Овој феномен активно се користи во пракса. На пример, во кино кога се прикажуваат 3D филмови.
Со поларизација, очилата IMAX ја одвојуваат сликата што е наменета за различни очи. 
ФреквенцијаДали е бројот на бранови врвови што минуваат покрај набљудувачот (во овој случај, детекторот) во една секунда. Измерено во херци.
Бранова должина- специфичното растојание помеѓу најблиските точки на електромагнетното зрачење, чии осцилации се случуваат во истата фаза.
Електромагнетното зрачење може да се шири во речиси секоја средина: од густа материја до вакуум.
Брзината на ширење во вакуум е еднаква на 300 илјади км во секунда.
За интересно видео за природата и својствата на ЕМ брановите, погледнете го видеото подолу:
Видови електромагнетни бранови
Целото електромагнетно зрачење е поделено по фреквенција. 
1. Радио бранови.Тие се кратки, ултра-кратки, екстра-долги, долги, средни.
Должината на радио брановите се движи од 10 km до 1 mm и од 30 kHz до 300 GHz.
Нивните извори можат да бидат и човечка активност и разни природни атмосферски феномени.
2. . Брановата должина е во опсег од 1mm - 780nm и може да достигне 429 THz. Инфрацрвеното зрачење се нарекува и топлинско зрачење. Основата на целиот живот на нашата планета.
3. Видлива светлина.Должина 400 - 760 / 780 nm. Според тоа, тој флуктуира во рамките на 790-385 THz. Ова го вклучува целиот спектар на зрачење што може да се види со човечкото око.
4. . Брановата должина е пократка од онаа на инфрацрвеното зрачење.
Може да оди до 10 nm. таквите бранови се многу големи - околу 3x10 ^ 16 Hz.
5. Х-зраци... бранови 6x10 ^ 19 Hz, и должина од редот од 10 nm - 17 часот.
6. Гама бранови.Ова го вклучува секое зрачење кое е поголемо од Х-зраците и помало во должина. Изворот на таквите електромагнетни бранови се космичките, нуклеарни процеси.
Опсег на примена
Некаде од крајот на 19 век, целиот човечки напредок е поврзан со практичната примена на електромагнетните бранови.
Првото нешто што вреди да се спомене е радио комуникацијата. Таа им овозможи на луѓето да комуницираат, дури и ако се далеку еден од друг.
Сателитското емитување, телекомуникациите се понатамошниот развој на примитивните радио комуникации.
Токму овие технологии ја обликуваа информативната слика на современото општество.
Изворите на електромагнетно зрачење треба да се сметаат и за големи индустриски капацитети и за различни далноводи.
Електромагнетните бранови активно се користат во воените работи (радари, сложени електрични уреди). Исто така, медицината не направи без нивна употреба. Инфрацрвеното зрачење може да се користи за лекување на многу болести.
Х-зраците помагаат да се идентификува оштетувањето на внатрешните ткива на една личност.
Со помош на ласери се вршат голем број операции за кои е потребна прецизност на накитот. 
Важноста на електромагнетното зрачење во практичниот живот на една личност тешко може да се прецени.
Советско видео за електромагнетното поле:
Можно негативно влијание врз луѓето
Иако се корисни, силните извори на електромагнетно зрачење може да предизвикаат симптоми како што се:
Замор;
Главоболка;
Гадење.
Прекумерната изложеност на одредени видови бранови предизвикува оштетување на внатрешните органи, централниот нервен систем и мозокот. Можни се промени во човечката психа.
Интересен приказ на ефектот на ЕМ брановите врз луѓето:
За да се избегнат ваквите последици, практично сите земји во светот имаат стандарди кои ја регулираат електромагнетната безбедност. Секој тип на зрачење има свои регулаторни документи (стандарди за хигиена, стандарди за безбедност од радијација). Влијанието на електромагнетните бранови врз луѓето не е целосно разбрано, затоа СЗО препорачува да се минимизира нивната изложеност.
Се вчитува...